报告题目：Morphogenesis of Nanostructured Carbon Fibers

报告人：徐志平

报告时间：11月4日9：00-9：50

报告地点：信远I-322教室

腾讯会议ID：662 832 730

报告内容：Low-dimensional carbon nanostructures such as carbon nanotubes and graphene are unconventional macromolecules. Their macroscopic assemblies in the forms of fibers and films hold great potential as high-performance and multifunctional materials for applications in, for example, aerospace engineering.

The cooperative van der Waals adhesion between sp2 graphitic lattices in these nanostructures make the closely-packed bundles of nanotubes or laminates of graphene sheets ground states in the potential energy landscape. However, the non-equilibrium conditions of the fabrication processes (dry or wet spinning, filtration or evaporation) accommodate entropic effects that modulate morphology and arrangement of the nanostructures, as well as symmetry-breaking processes where phases are separated.

In this presentation, I will introduce our recent theoretical and experimental exploration of the morphogenesis of assembled carbon nanostructures, including (1) morphological phase diagram of graphene as two-dimensional macromolecules, (2) alignment of low-dimensional nanostructures with entropyeffects, (3) microstructural heterogeneity in fibers and films made of carbon nanostructures. Load transfer and energy transport in these assemblies will also be discussed to understand the processing-microstructures-performance relationship

报告人简介：徐志平，博士，清华大学工程力学系教授，博士生导师，国家杰出青年基金获得者 (2018年)。2002年、2007年于清华大学获得学士和博士学位，此后在美国Rice大学 (2007-2008) 和麻省理工学院 (2008-2010) 从事博士后研究工作，2010年起在清华大学航天航空学院工作，现任工程力学系教授。主要研究方向为微纳米尺度物质与能量输运过程，材料生长、缺陷演化动力学与服役行为。

报告题目：Charged Oxygen Vacancy Induced Ferroelectric Structure Transition in Hafnium Oxide

报告人：钟志诚

报告时间：11月4日9：50-10：30

报告地点：信远I-322教室

腾讯会议ID：662 832 730

报告内容：The discovery of ferroelectric HfO2 in thin films and more recently in bulk is an important breakthrough because of its silicon-compatibility and unexpectedly persistent polarization at low dimensions, but the origin of its ferroelectricity is still under debate. The stabilization of the metastable polar orthorhombic phase was often considered as the cumulative result of various extrinsic factors such as stress, grain boundary, and oxygen vacancies as well as phase transition kinetics during the annealing process. We propose a novel mechanism to stabilize the polar orthorhombic phase over the nonpolar monoclinic phase that is the bulk ground state. Our first-principles calculations demonstrate that the doubly positively charged oxygen vacancy, an overlooked defect but commonly presented in binary oxides, is critical for the stabilization of ferroelectric phase. The charge state of oxygen vacancy serves as a new degree of freedom to control the thermodynamic stability of competing phases of wide-band-gap oxides.

报告人简介：钟志诚，国家青年千人，中科院百人。本科毕业于上海交通大学少年班，硕士毕业于北京大学，在2011年获得荷兰特文特大学博士学位。随后在维也纳技术大学从事博士后研究，以及在德国做洪堡学者和马普所博士后。2017年入职中科院磁性材料与器件重点实验室工作。长期从事磁性材料相关的理论计算研究，近几年来重点研究关联电子磁性材料体系如含d电子的过渡金属氧化物、含f电子的稀土磁性材料。在物理及材料领域的主流期刊发表70余篇学术论文，其中包括Nature Materials(1)、Nature Physics(1)、Nature Communications(2)、Physical Review X(1)、Physical Review Letters(8)、Physical Review B(20)、Advanced Materials(5)、Nano Letters(5)等。撰写Springer和 Elsevier出版的专著的独立章节两章。

报告题目：铁电二氧化铪动力学性能理论研究

报告人：刘仕

报告时间：11月4日10：30-11：10

报告地点：信远I-322教室

腾讯会议ID：662 832 730

报告内容：二氧化铪(HfO2)作为一种新兴铁电材料，与当前半导体技术高度兼容，同时具有制备工艺成熟、易集成、居里温度高等诸多优点，为发展非易失、高密度铁电存储器带来了新思路。但是铪基铁电存储器的大规模应用仍然需要解决铁电相精确可控制备、苏醒效应、易疲劳等基础材料问题，而这些问题本质上同HfO2的相变动力学和极性响应动力学密切相关。我们综合运用多种计算物理方法深入研究铪基铁电的构性关系，重点关注相变动力学和极性响应动力学。通过第一性原理计算，我们发现铪基铁电具有独特的电致拉胀效应：在电场作用下，铪基铁电的应变在三维空间同时变大或同时变小。利用基于第一性原理的压电材料数据库，我们发现了上百种压电材料均具有电致拉胀效应。运用第一性原理计算的精确结果和深度学习的方法，我们成功开发了二氧化铪的经典势场，实现大尺度分子动力学模拟铁电相变，并发现二氧化铪的极化反转过程具有显著不同于传统铁电的机制。

报告人简介：刘仕，2009年本科毕业于中国科学技术大学，2015年博士毕业于美国宾夕法尼亚大学，博士后工作于华盛顿卡内基研究所和美国陆军研究所，现为西湖大学理学院特聘研究员、博士生导师。先后入选浙江省和国家海外高层次人才引进计划青年项目。自2013年以来，共参与发表文章50余篇，以第一作者或通讯作者身份发表26篇文章, 包括Nature, PRL, Nano Letters, Materials Horizons等。2019年6月全职加入西湖大学组建“多尺度材料模拟实验室”，研究方向包括铪基铁电动力学性能理论研究。作为独立 PI 以通讯作者身份发表论文8篇,包括1篇PRL、2篇Materials Horizons等。

报告题目：氧化物界面调控与类脑应用

报告人：葛琛

报告时间：11月4日11：10-11：50

报告地点：信远I-322教室

腾讯会议ID：662 832 730

报告内容：基于类脑器件构建逻辑与存储融合的新架构计算系统，有望解决现有冯诺依曼计算机面临的能耗和算力的瓶颈问题，已成为后摩尔时代信息科技发展的重要方向。近几年来，我们从强极化场（铁电和电解质）如何调控氧化物界面的基本科学问题出发，通过界面设计和结构优化方案，探索实现了系列高性能的人工突触器件，取得一些进展。通过电解质极化场控制H、Li和O离子在氧化物界面迁移实现了氧化物突触晶体管，阐明了电解质极化场对氧化物界面调控的机理，在此基础上模拟了丰富的突触可塑性，对电解质突触晶体管器件的优化设计和性能改善具有重要的参考意义；通过优化氧化物界面质量制备出报道时开关比最大的铁电隧穿结，进一步通过电控和光控铁电极化畴的逐渐翻转实现了高性能铁电氧化物突触器件。

报告人简介：葛琛，中国科学院物理研究所副研究员、博士生导师，入选中国科学院青年创新促进会，担任国家重点研发计划课题负责人。2007-2012年在中国科学院物理研究所师从杨国桢院士和金奎娟研究员攻读硕博连续学位，留所工作至今。一直从事新型电介质物理和器件应用研究，共在Nat. Mater.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Matter、Nano Lett.、Adv. Funct. Mater.等等期刊上发表SCI论文80余篇。目前承担国家重点研发计划、国家自然科学基金委、中国科学院等多个项目。受邀担任Advanced Materials & Devices、SmartMat、Chinese Physics B等期刊青年编委和客座编辑。担任Phys. Rev. Lett.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Nano Lett.等期刊审稿人。